EVOMOSS: Evolução das adaptações moleculares em musgos extremófilos. | Núcleo de Estudos da Vegetação Antártica – NEVA

EVOMOSS: Evolução das adaptações moleculares em musgos extremófilos.

Os novos caminhos para desvendar a origem das plantas terrestres como a geologia, a paleobotânica e o progresso recente na pesquisa filogenômica já forneceram pistas sobre como e quais organismos semelhantes a plantas foram os primeiros a conquistar o ambiente terrestre. Para estender e fortalecer nosso conhecimento sobre esse evento evolutivo marcante, no entanto, exigimos um conjunto mais exaustivo de dados sobre táxons sub-representados até agora para genômica comparativa e, em particular, evidências empíricas sobre inferências evolutivas do desenvolvimento para tais linhagens negligenciadas. Essa abordagem permitirá identificar marcas e importantes adaptações específicas dos processos biológicos, suas funções moleculares subjacentes e os mecanismos evolutivos que juntos sustentam a adaptação aos ambientes terrestres. O continente Antártico é o local mais hostil, mais intocado e menos estudado do planeta. O clima é influenciado pelas correntes oceânicas e pelos ventos predominantes do Oeste. O verão é curto e fresco, com temperaturas variando de zero a 10 graus Celsius, com chuvas fortes e frequentes, além de nevascas durante este período. As plantas antárticas apresentam alto potencial para estudos fitoquímicos, principalmente pelo fato de suas células estarem sob constante desafio de fatores endógenos e exógenos que afetam a homeostase celular e comprometem a integridade do DNA. Além de fatores que podem exercer efeitos genotóxicos diretos, como radiação não-ionizante, radiação ionizante e/ou UV (UV-A e UV-B), fatores como temperatura extrema, deficiência hídrica, presença de metais, ozônio, etc. Agentes ionizantes que levam à produção excessiva de espécies reativas de oxigênio (ROS), levando assim ao estresse oxidativo, pode indiretamente também danificar o DNA. A capacidade de se estabelecer nos mais diversos habitats, inclusive sobre extremo impacto como na Antártica, faz com que responder a questão ?quais são os mecanismos evolutivos que permitem essa adaptação??, de importante relevância para a ciência, seja uma possibilidade não muito distante. Ferramentas de sequenciamento de nova geração nos permitem hoje analisar de forma objetiva modificações genômicas que podem estar ligadas ao sucesso adaptativo das plantas no ambiente terrestre. Sendo assim, o presente projeto visa avaliar os genes expressos diferencialmente nas plantas cultivadas em laboratório, buscando inferências de adaptações moleculares das plantas extremófilas quando submetidas aos experimentos em condições de estresse abiótico. O presente projeto apresenta um caráter inovador, pois versa sobre genômica comparativa e acompanhamento das espécies de plantas da Antártica Marítima, sob o ponto de vista da adaptabilidade a diferentes estresses abióticos. No projeto EVOMOSS, duas espécies coletadas no ambiente antártico serão cultivadas em laboratório e submetidas a estresse hídrico, salino e térmico de forma controlada. Será realizado sequenciamento de RNA pela plataforma ONT MINIon, gerando informação acerca dos genes espressos, sub espressos e super espressos durante o período de estresse controlado. Com os dados obtidos será possível propor estratégias para identificar, descrever e comparar os genes e alterações gênicas responsivas a adaptabilidade das espécies alvo, determinando sua relevância enquanto indicadores de impacto ambientais, bem como prospecção de organismos que apresentam ferramentas moleculares semelhantes a estes estresses que possam ser exploradas do ponto de vista biotecnológico.